Made available in DSpace on 2011-05-04T12:36:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009 / A contaminação dos oceanos, associada às atividades antrópicas, tem se tornando biodisponível para diversos organismos, entretanto os mais vulneráveis são aqueles situados no topo da cadeia trófica marinha, incluindo o homem e os mamíferos marinhos, mas principalmente os cetáceos costeiros, como o boto-cinza (Sotalia guianensis). Diversos estudos têm indicado que os cetáceos são excelentes bioindicadores da qualidade dos ambientes marinhos devido a peculiaridades biológicas e ecológicas desta mega-fauna. Desta forma, este trabalho objetivou propor o boto cinza como espécie sentinela da saúde dos ecossistemas costeiros ao longo de sua distribuição (desde Santa Catarina, sul do Brasil até Honduras, América Central). Além disso, este estudo objetivou a utilização desta espécie como bioindicadora da biodisponibilização de Hg total no estuário Amazônico e costa norte do Rio de Janeiro. Na primeira abordagem desta pesquisa a literatura disponível sobre impactos da contaminação e doenças emergentes sobre o boto-cinza foi revisada e discutida. Apesar de a literatura pesquisada ser incipiente se comparada com estudos realizados no hemisfério norte, estudos recentes têm revelado altos níveis de contaminantes nesta espécie (e.g. metais pesados, organoclorados, PCBs, compostos organoestânicos, PFOS e PBDE). A presença de doenças emergentes, tais como doenças cutâneas e ósseas, além da identificação de infecções causadas por organismos potencialmente patogênicos (e.g. giardíase, lobomicose,toxoplasmose e presença de Vibrio sp.) tem sido notificadas em S. guianensis. Para o estudo das concentrações de Hg total, amostras de músculo de 20 botos-cinza da costa norte do Rio de Janeiro e 29 da costa do Amapá foram analisadas. A concentração média de Hg foi 0,38 (0,07-0,79) para a costa do Amapá (AP) e 1,07 microgramas/g-1 pu (0,20-1,66) para a costa do Rio de Janeiro (RJ). Os baixos níveis de Hg para a costa do AP é provavelmente devido à ausência de fontes antrópicas deste elemento para o ambiente, entretanto, os níveis detectados para a costa do RJ estão possivelmente associados à liberação ambiental deste poluente ao longo da costa. Os níveis de ambas as áreas de estudos mostraram baixos níveis de Hg quando comparados com estudos em diversas regiões do mundo. Não houve diferença significativa de Hg para machos e fêmeas e as concentrações tenderam a se elevar com o aumento do comprimento total. Com base nos resultados desta pesquisa, propõe-se a espécie Sotalia guianensis como organismo sentinela da saúde dos ecossistemas costeiros. Além disso, esta pesquisa aponta a necessidade de estudos adicionais sobre contaminantes e a possível associação destes com as doenças emergentes e organismos patogênicos detectados nesta espécie ameaçada. / The pollution of the oceans, associated to human activities, is affecting several marine organisms. However, the most vulnerable species are those situated on the top of the marine trophic web, including the humans and marine mammals, but principally costal cetaceans, as marine tucuxi dolphins (Sotalia guianensis). Studies have indicated that cetaceans are excellent bioindicators for the quality of the marine environment because of their biological and ecological properties. Hence,the aim of this scientific work is to use the marine tucuxi dolphin as sentinel species for the marine ecosystem health along its distribution (from Santa Catarina, South Brasil to Honduras, Central America). Furthermore, this study aims to point out this species as a useful tool for the bioavailability of total Hg of the Amazon estuary and north coast of Rio de Janeiro. In the first approach of this research, the literature available about impacts of the contamination and emerging diseases on the S. guianensis were reviewed and discussed. Despite little literature available compared with studies carried out in the north hemisphere, recent studies have indicated elevated levels of chemical contaminants in this species (e.g. heavy metals, organochlorines, PCBs, organotin compounds, PFOS, PBDE). The presence of emerging diseases, such as skin and bone diseases, and the infections caused by organisms potentially dangerous (e.g. giardiasis,lobomycosis, toxoplasmosis, presence of Vibrio spp.) have been notified in S. guianensis. For the development of the study of the concentrations of total Hg, muscle samples of 20 marine tucuxi dolphins from the north Rio de Janeiro State and 27 from the coast of Amapá (Amazonian coast)were analyzed. The average concentration of Hg was 0,38 (0,07-0,79) at the coast of Amapá (AP) and 1,07 μg/g-1 pu (0,20-1,66) at the coast of Rio de Janeiro (RJ). The low levels of Hg detected in dolphins from the AP coast were probably due to the absence of human source of this element. On the other hand, the levels of Hg detected in dolphins from the RJ coast reflect the release of this element to the marine environment through the human activities conducted along the coast. Both of the study areas showed low levels of the Hg compared with studies conducted over the world. No statistic correlation was found between the levels of Hg for males and females and the concentrations of this element tended to elevate with increasing total body length. According to the results presented in this research, the species Sotalia guianensis is a potential sentinel for the health of the coastal marine environment. Furthermore, this research points out the necessity of additional studies about chemical contaminants and their possible association to the emerging diseases and pathogenic organisms frequently detected in this threatened species.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-06-17T16:31:52Z No. of bitstreams: 1 Fernando Scherner.pdf: 1240338 bytes, checksum: f5d748da0f0317493176e1e0823d858f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-17T16:31:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernando Scherner.pdf: 1240338 bytes, checksum: f5d748da0f0317493176e1e0823d858f (MD5) Previous issue date: 2013-06-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Human activities have been causing environmental alterations with consequences to marine biological communities. These changes have been occurring at local scale, such as urbanization and coastal pollution, and globally, throught climate change and ocean acidification caused by higher CO2 concentrations in the atmosphere. Coastal urbanization is rapidly expanding worlwide. This phenomenon has been leading to the contamination of the marine environment by a variety of pollutants, such as heavy metals. However, the effects of coastal urbanization on marine macroalgae communities still need further studies that consider their latitudinal limits of distribution. Likewise, studies on the effects of climate change, such as temperature increases and ocean acidification, on macroalgal communities are recent and still relatively limited. Thus, the aims of the present study were: 1) Evaluate the impacts of urbanization on marine macroalgae communities within different phycogeographycal regions along the Brazilian coast; 2) Assess the physiological effects of heavy metal contamination at concentrations observed in polluted regions within the temperature ranges of distribution of the seaweed Halimeda cuneata Hering in the SW Atlantic; 3) Evaluate the effects of increased temperatures and CO2 driven ocean acidification on the photosynthesis of marine macroalgae. For the first, a significant fraction of the Brazilian coast was studied, including sampling areas on the three phycogeographycal regions (warm temperate, tranzition zone, and tropical) where the structure and composition of the communities were determined in urban and reference areas. For the second, an experiment of metal enrichment was performed in laboratory, assessing the effects of metals at temperatures that occur within the limits of distribution of H. cuneata on the Brazilian coast and its recovery potential at the different temperatures. The third consisted of performing experiments in a reef mesocosms in a tropical region on the Brazilian coast, using calcified macroalgae species, evaluating the effects of temperature increases and CO2 driven acidification on the macroalgae photosynthetic performance. The results are presented here in three chapters. The first shows that urbanization leads to substantial declines in species number and causes drastic changes on marine macroalgae communities. The second provides evidence of the negative effects of heavy metals on the physiology of H. cuneata, which showed no photosynthetic recover at temperatures that occur on its limit of distribution in the south Atlantic. The third indicates a high photosynthetic adaptability of the studied macroalgae in face of temperature increases and acidification, which can be related to the possibilities of utilization of different inorganic carbon species by these algae. / As atividades humanas têm causado alterações ambientais com consequências sobre comunidades biológicas marinhas. Essas alterações vêm ocorrendo em escala local, como é o caso da urbanização e poluição costeira, e global, por meio das mudanças climáticas e acidificação dos oceanos causado por maiores concentrações de CO2 na atmosfera. A urbanização costeira está se expandindo rapidamente no mundo todo. Este fenômeno tem levado à contaminação do ambiente marinho por diversos poluentes, entre eles os metais pesados. Os efeitos da referida urbanização sobre as comunidades de macroalgas ainda necessitam de estudos que considerem os limites de distribuição latitudinal destes organismos. Semelhantemente, estudos sobre os potenciais efeitos das mudanças climáticas, como o aumento da temperatura e acidificação oceânica, sobre comunidades macroalgais, são recentes e ainda relativamente escassos. Nesse contexto, esse estudo teve como objetivos: 1) Avaliar os impactos da urbanização sobre comunidades de macroalgas marinhas nas diferentes províncias ficogeográficas do litoral brasileiro; 2) Compreender os mecanismos fisiológicos da contaminação do ambiente marinho por metais pesados sobre a alga pantropical Halimeda cuneata Hering em temperaturas que ocorrem em seus limites de distribuição no sudoeste do Atlântico; 3) Avaliar os efeitos do aumento de temperatura e da acidificação oceânica por adição de CO2 sobre a fotossíntese de macroalgas marinhas. Para o primeiro, uma fração significativa do litoral brasileiro foi estudada, incluindo áreas amostrais nas três províncias ficogeográficas brasileiras (Temperada quente, Zona de transição e Tropical) onde a estrutura e composição das comunidades foram determinadas em áreas urbanizadas e áreas referências. Para o segundo, um experimento com enriquecimento por metais foi realizado em laboratório, avaliando o efeito de metais em temperaturas que ocorrem dentro dos limites de distribuição de H. cuneata na costa brasileira e o seu potencial de recuperação nas diferentes temperaturas. Com relação ao terceiro, experimentos foram realizados em mesoscosmos recifal em região tropical no litoral brasileiro, utilizando espécies de macroalgas calcificadas, avaliando o efeito de aumentos de temperatura e da acidificação da água por adição de CO2 sobre a performance fotossintética das macroalgas. Os resultados são apresentados aqui em três capítulos. O primeiro mostra que a urbanização leva a diminuições substanciais no número de espécies e causa alterações profundas em comunidades macroalgais marinhas. O segundo evidencia os efeitos deletérios de metais pesados sobre as funções fisiológicas de H. cuneata, com destaque para a ausência de recuperação fotossintética em temperaturas que ocorrem no seu limite de distribuição no Atlântico sul. O terceiro indica uma alta adaptabilidade fotossintética das macroalgas estudadas diante de elevações de temperatura e acidificação, o que pode estar relacionado às possibilidades de utilização de diferentes espécies de carbono inorgânico por estas algas.

O ambiente marinho é o destino final de muitos contaminantes, como os PAHs, PCBs, DDTs e HCHs, que têm sido detectados em vários compartimentos do ambiente marinho, podendo trazer efeitos deletérios para o ecossistema. O objetivo deste trabalho foi a avaliação da contaminação por hidrocarbonetos alifáticos, PAHs, PCBs, DDTs e HCHs através da análise de 15 amostras de sedimento, 6 de mexilhão e 11 de fígado de peixe. Para isso, foi otimizada uma mesma metodologia para todas as matrizes bióticas. A amostragem foi feita ao longo da costa do estado do Rio de Janeiro, no período de 1996 a 1998, durante o Programa de Monitoramento do Ambiente do Meio Ambiente Marinho, promovido pela Marinha do Brasil. Os controles de qualidade analítica e confiabilidade dos dados gerados seguiram os padrões internacionais. A metodologia utilizada foi considerada satisfatória para análise dos organismos e sedimentos, de acordo com a avaliação feita através da análise de materiais de referência certificados. Os PCBs e DDTs apresentaram o fenômeno da magnificação com concentrações crescentes: sedimentos < mexilhões < peixes. Os HCHs apresentaram as maiores concentrações nos mexilhões. Os hidrocarbonetos alifáticos apresentaram concentrações similares nas três matrizes amostradas, o mesmo ocorrendo com os PAHs. As concentrações de hidrocarbonetos do petróleo indicam que as maiores introduções são próximas às áreas urbanas. Os PCBs e pesticidas também foram detectados em grande parte das amostras, mas em baixas concentrações. A fonte desses OCs para o ambiente marinho pode ser oriunda de outras regiões devido ao transporte e à deposição atmosférica. A comparação entre as matrizes mostrou a importância da análise simultânea de sedimentos e organismos em função da concentração de cada grupo de compostos e sua diferente acumulação. / The marine environment is the final recipient of many organic compounds that are widely found in seawater, sediments and organisms. The purpose of this study was the assessment of the contamination of aliphatic hydrocarbons, PAHs, PCBs, DDTs and HCHs through the analyses of 15 sediments, 6 mussels and 11 fish livers. The same methodology was optimized for biotic matrices. The sampling was performed from 1996 to 1998 along the Coast of the State of Rio de Janeiro, during the Brazilian Navy Environmental Monitoring Program. Quality assurance and quality control followed the international procedures. The methodology give satisfactory results in accord with the analyses of certified standard reference materials. Data of PCBs and DDTs from different matrices revealed increasing concentrations: sediment < mussel < fish. HCHs prevailed in mussels. Data of aliphatic hydrocarbons and PAHs were similar between sediments and organisms. Levels of petroleum hydrocarbons showed major inputs near the urban areas. PCBs and chlorinated pesticides were detected in the majority of samples but in low levels. These inputs can be attributed to long-range atmospheric transport. Comparison among the sampled matrices showed the importance of simultaneous analyses of sediments and organisms based in the concentration of each group of compounds and their different accumulations.

A qualidade das águas marinhas destinadas a recreação de contato primário pode ser afetada por fontes de poluição pontuais e não pontuais. Escherichia coli é membro comensal da microbiota intestinal de humanos e animais endotérmicos e quando presente no ambiente marinho indica contaminação fecal recente. Embora a maioria das cepas desta espécie não seja patogênica para o homem, existem isolados virulentos e/ ou resistentes aos antibióticos. E.coli pode ser caracterizada em grupos filogenéticos - GF (A, B1, B2, C, D, E, F e clado I) e em categorias diarreiogênicas (ETEC, EPEC, EHEC, EIEC, EAEC e DAEC). Este trabalho objetivou caracterizar 99 isolados de E.coli obtidos de amostras água do mar de três regiões costeiras do estado de São Paulo com diferentes níveis de contaminação [Ubatuba (UBA), oligotrófico (n=20); Baixada Santista (BS), eutrófico (n=30) e canal de São Sebastião (CSS), mesotrófico (n=49)], frente à susceptibilidade aos antibióticos, GF, genes associados à virulência (GAV) e assim estimar os riscos microbiológicos à balneabilidade dos locais de coleta. A susceptibilidade a ampicilina (AMP), amoxicilina- ácido clavulânico (AMC), amicacina (AMI), cefotaxima (CTX), cefuroxima (CRX), ciprofloxacino (CIP), cloranfenicol (CLO), imipenema (IPM), piperacilina-tazobactam (PPT), sulfametoxazol-trimetropima (SUT) e tetraciclina (TET) foi determinada pelo método de disco difusão. A classificação em GF foi realizada por PCR utilizando duas metodologias (CLERMONT et al., 2000 e 2011). Os GAV (stx1, stx2, eae, bfpA, aggR, elt, esth, estp, invE e astA) foram pesquisados por PCR. Os resultados foram utilizados na avaliação do risco microbiológico por QMRA. Dezenove isolados foram resistentes a AMP, sendo UBA (3%), BS (33%) e CSS (16%). Dezessete isolados foram resistentes a TET: UBA (20%), BS (23%) e CSS (12%); 14 isolados foram resistentes a SUT: UBA e CSS (10%) e BS (23%). As frequências (%) dos GF (Clermont ET AL., 2000) comensais A e B1 foram, respectivamente (55 e 15 em UBA; 63 e 13 na BS; 69 e 8 no CSS); já as frequências (%) dos GF virulentos B2 e D foram, respectivamente, 5 e 25 em UBA; 7 e 16 na BS; 4 e 18 no CSS. As frequências (%) dos GF (CLERMONT et al., 2013) comensais A, B1 e C foram: respectivamente: (15, 15 e 5 em UBA; 20, 3 e 3 na BS; 2, 10 e 2 no CSS), já os grupos mais virulentos (B2, D, E e F) foram, respectivamente: (15, 15, 0 e 10 em UBA; 13, 27, 0 e 10 na BS; 10, 33, 8 e 18 no CSS); as frequências do clado I em UBA, BS e CSS foram respectivamente: (15, 23 e 12). Os GAV detectados em UBA foram: astA (15%) e bfpA (5%); BS: esth (3%) e astA (30%) e no CSS: stx1 (2%), eae (4%), estp (2%) e astA (47). Embora não tenha sido detectado risco à balneabilidade, observou-se isolados resistentes e GF virulentos em todos os pontos de coleta, dessa forma, esses ambientes devem ser conservados para assegurar a saúde ambiental e humana, além disso a QMRA não representou o risco total de todos micro-organismos e patógenos oportunistas presentes nessas regiões. / The quality of seawater intended for bathing can be affected by sources of point and non-point pollution. In this pollutants may be Escherichia coli. E.coli is a commensal member of the intestinal tract of humans and endothermic animals, and when present in the marine environment indicates recent fecal contamination. Although most strains are harmless, there are virulent and/or resistant to antibiotics. E. coli can be evaluated by phylogenetic groups - PG (A, B1, B2, C, D, E, F, clade 1) and diarrheagenic categories (ETEC, EPEC, EHEC, EIEC, EAEC and DAEC). The aim of the present study was to characterize 99 E. coli isolated from seawater samples from three coastal regions of the state of São Paulo with different levels of contamination [Ubatuba (UBA), oligotrophic (n=20); Santos (BS), eutrophic (n=30) and São Sebastião Channel (CSS), mesotrophic (n=49)], in regard to antibiotics susceptibility, PG, virulence genes (VGs) associated with diarrheagenic pathotypes and to estimate the microbiological risks to bathing. The susceptibility to ampicillin (AMP), amoxicillin-clavulanic acid (AMC), amikacin (AMI), cefotaxime (CTX), cefuroxime (CRX), ciprofloxacin (CIP), chloramphenicol (CLO), imipenem (IPM), piperacillin-tazobactam (PPT), trimethoprim-sulfamethoxazole (SUT) and tetracycline (TET) was determined by disk diffusion. The classification in regard to GF was performed by PCR using two methodologies (2000 and 2013). The VGs (stx1, stx2, eae, bfpA, aggR, elt, esth, estp, invE and astA) were screened by PCR and the results were used to evaluate the microbiological risk by QMRA. Nineteen isolates were resistant to AMP: UBA (3%), BS (33%) and CSS (16%). Seventeen isolates were resistant to TET: UBA (20%), BS (23%) and CSS (12%); 14 isolates were resistant to the SUT: UBA and CSS (10%) and BS (23%). By the methodology of 2000, the frequencies (%) of commensals PG and B1 were, respectively, (55 and 15 in UBA; 63 and 13 in BS; 69 and 8 in CSS); while the frequencies (%) of virulent PG, B2 and D were, respectively (5 and 25 in UBA; 7 and 16 in BS; 4 and 18 in CSS). By the methodology of 2013, the frequencies (%) of PG commensals A, B1 and C were, respectively: (15, 15 and 5 in UBA; 20, 3 and 3 in BS; 2, 10 and 2 in CSS), on the other hand, the most virulent groups (B2, D, E and F) were, respectively: (15, 15, 0 and 10 in UBA; 13, 27, 0 and 10 in BS; 10, 33, 8 and 18 in CSS); clade 1 frequencies in UBA, BS and CSS were, respectively (15, 23 and 12). The VGs were detected in UBA; astA (15%) and bfpA (5%); BS: esth (3%) and astA (30%) and CSS: stx1 (2%), eae (4%), estp (2%) and astA (47). Although no microbiological hazard was detected to bathing, was observed resistant isolates and virulent PG, thereby these environments should be preserved to ensure the environmental and human health, moreover the QMRA did not represent the overall risk of all microorganisms and opportunistic pathogens present in these regions.

O ambiente marinho muitas vezes é negligenciado nas discussões ambientais devido ao aparente distanciamento entre esse e nosso cotidiano, tendo sofrido um acentuado processo de transformação e degradação. Assim, fica evidente a necessidade de atividades de Educação Ambiental que abordem tal ambiente. A Exposição interativa Mergulho Fora d\'Água (MFA) insere-se nesse contexto. O presente trabalho visa contribuir para a ampliação do conhecimento sobre concepções de estudantes do Ensino Fundamental acerca do ambiente marinho, bem como para a avaliação e aprimoramento da exposição interativa MFA. A pesquisa apresenta como objetivos específicos investigar concepções iniciais e verificar se e como a atividade MFA influência tais concepções dos alunos do Ensino Fundamental de uma escola da cidade de São Paulo sobre: (1) meio ambiente; (2) ambiente marinho, sua conservação e relação com o cotidiano desses alunos. Para isso, foram aplicados questionários estruturados compostos por questões fechadas e abertas, antes e após os estudantes participarem da exposição MFA. Para a análise dos dados, as respostas de questões abertas foram submetidas a um processo de categorização aberta e as categorias foram comparadas por meio de quantificações simples (cálculo de médias de ocorrência). Respostas provenientes de questões fechadas foram diretamente quantificadas e comparadas. Os dados foram coletados em turmas de sétimo, oitavo e nono ano do Ensino Fundamental de uma Escola Estadual da Cidade de São Paulo, localizada nas proximidades da USP. Um total de 476 estudantes participou da pesquisa. Nossos resultados evidenciaram que os estudantes sujeitos da pesquisa podem apresentar diversas concepções de meio ambiente, aplicando-as dependendo das várias situações as quais são expostos. Por exemplo, como concepções iniciais, ao pensarem no meio ambiente em geral, foram predominantemente Naturalistas e excluíram o homem do meio ambiente. Já quando pensam no ambiente marinho propriamente dito, justificam a necessidade de sua conservação também com base em concepções Naturalistas, mas estabelecem relação entre tal ambiente e seu cotidiano com base em uma concepção Antropocêntrica, justificada principalmente por uso de substâncias e alimentos derivados do mar. Vale ainda ressaltar que uma porcentagem bastante reduzida dos estudantes (20%) conseguiu estabelecer tal relação ambiente marinho-cotidiano. A principal palavra associada a esse ambiente foi &ldquo;curiosidade&rdquo; e, ao serem questionados sobre organismos marinhos, os cordados foram os mais citados (baleias, peixes e tubarões). Apesar da persistência de muitas dessas concepções iniciais, pudemos verificar algumas mudanças após a realização da exposição MFA, como uma maior inclusão do homem como elemento do meio ambiente. Além disso, concepções Antropocêntricas e Problema de meio ambiente sofreram redução. Quanto às concepções sobre ambiente marinho, a porcentagem absoluta de estudantes que conseguiu estabelecer a relação desse ambiente com seu cotidiano aumentando discretamente (para 30%). Quanto às palavras associadas ao ambiente marinho, &ldquo;curiosidade&rdquo; aumentou para estudantes de todos os anos. Já para os mais jovens alguns aspectos negativos também sofreram aumento (como poluição, doença e medo). No caso do nono ano, a situação foi diferente, ocorrendo maior citação de aspectos positivos, como beleza e diversão. Para todos os anos escolares, as citações de animais não cordados (ex. estrelas e ouriços), vegetais (algas) e plâncton foram maiores e organismos não marinhos (ex. girinos) foram menos citados. Nossa percepção geral é que a exposição MFA alcançou objetivos mais efetivos para os alunos de nono ano. Pautamos essa percepção em dados como o aumento de interesse após a exposição por parte dos alunos e do aumento da associação do ambiente marinho à beleza e diversão, além de curiosidade. Assim, o presente trabalho representou um esforço inicial para a melhor compreensão sobre as concepções de meio ambiente e, especialmente sobre o ambiente marinho. Esperamos que os dados obtidos possam ser subsídios para a avaliação à atividade MFA por parte de seus idealizadores em um processo continua de aprimoramento / The marine environment is often neglected in environmental discussions due to the apparent detachment between this and our daily lives, having undergone a marked transformation and degradation processes. Based on this, it is evident the need for environmental education activities about this environment. The interactive exhibition Out of Water Diving (OWD) is inserted in this context. The present work aims to contribute to the expansion of knowledge about the concepts of elementary school students about the marine environment, as well as for the evaluation and improvement of the interactive exhibition OWD. The specific objectives are to investigate the initial conceptions and check whether and how the OWD activity influence conceptions of students from a São Paulo school about: (1) the environment, (2) marine environment, its conservation and relation with the daily lives of students. We used structured questionnaires consisting of open and closed questions, before and after OWD exhibition. For data analysis, responses to open questions were subjected to a process of open categorization and categories were compared. Answers from closed questions were directly quantified and compared. Data were collected in classes of seventh, eighth and ninth year of elementary school in a public School of São Paulo city, located near at USP. A total of 476 students participated in the survey. Our results showed that students may have different environment conceptions, applying them depending on various situations which are exposed. For example, as initial conceptions about the environment, the students showed predominantly Naturalist concepts and excluded the man of environment. However, when they think about marine environment, they justify the need for its conservation also based on conceptions Naturalists, but establish relationship between such an environment and their daily based on an anthropocentric concepts, mainly explained by substance use and food derived from the sea. In addition, a small percentage of students (20 %) was able to establish a relation between marine environment and everyday life. The key word associated with this environment was &ldquo;curiosity&rdquo;, and when questioned about marine organisms, the chordates were the most frequent cited (whales , fishes and sharks ). Despite the persistence of many of these initial conceptions, we could detect some changes after the exposure OWD, as an increase on inclusion of man as an element of the environment. In addition, Anthropocentric and Problem concepts of environmental were reduced. Regarding conceptions of the marine environment, the absolute percentage of students who were able to establish the relationship of this environment with their everyday life slightly increasing (to 30 %). About the words associated with the marine environment, &ldquo; curiosity&rdquo; increased for students of all years. However, for the youngest students, some negative aspects also increase (pollution, disease and fear). For the ninth year, the situation was different, occurring most citations of positive aspects, such as beauty and fun. For all school years, the citations of animals not chordates (eg. stars and sea urchins), vegetables (seaweed) and plankton were higher and non-marine organisms (eg, tadpoles) were lower cited. Our general perception is that OWD exposure achieved goals more effective for students of ninth year. We base this perception on data such as the increase after exposure of interest by students and increased of the association among marine environment and beauty and fun, as well as curiosity. Thus, this study represented an initial effort to better understanding of environment concepts as well as marine environment concepts. We hope that the data can be subsidy for the evaluation OWD exposition by its creators in a continuous improvement process

Plankton microorganisms constitute the base of the marine food web and play a great role in global atmospheric carbon dioxide drawdown. Moreover, being very sensitive to any environmental changes they allow noticing (and potentially counteracting) them faster than with any other means. As such they not only influence the fishery industry but are also frequently used to analyze changes in exploited coastal areas and the influence of these interferences on local environment and climate. As a consequence, there is a strong need for highly efficient systems allowing long time and large volume observation of plankton communities. This would provide us with better understanding of plankton role on global climate as well as help maintain the fragile environmental equilibrium. The adopted sensors typically provide huge amounts of data that must be processed efficiently without the need for intensive manual work of specialists. A new system for general purpose particle analysis in large volumes is presented. It has been designed and optimized for the continuous plankton monitoring problem; however, it can be easily applied as a versatile moving fluids analysis tool or in any other application in which targets to be detected and identified move in a unidirectional flux. The proposed system is composed of three stages: data acquisition, targets detection and their identification. Dedicated optical hardware is used to record images of small particles immersed in the water flux. Targets detection is performed using a Visual Rhythm-based method which greatly accelerates the processing time and allows higher volume throughput. The proposed method detects, counts and measures organisms present in water flux passing in front of the camera. Moreover, the developed software allows saving cropped plankton images which not only greatly reduces required storage space but also constitutes the input for their automatic identification. In order to assure maximal performance (up to 720 MB/s) the algorithm was implemented using CUDA for GPGPU. The method was tested on a large dataset and compared with alternative frame-by-frame approach. The obtained plankton images were used to build a classifier that is applied to automatically identify organisms in plankton analysis experiments. For this purpose a dedicated feature extracting software was developed. Various subsets of the 55 shape characteristics were tested with different off-the-shelf learning models. The best accuracy of approximately 92% was obtained with Support Vector Machines. This result is comparable to the average expert manual identification performance. This work was developed under joint supervision with Professor Rubens Lopes (IO-USP). / Microorganismos planctônicos constituem a base da cadeia alimentar marinha e desempenham um grande papel na redução do dióxido de carbono na atmosfera. Além disso, são muito sensíveis a alterações ambientais e permitem perceber (e potencialmente neutralizar) as mesmas mais rapidamente do que em qualquer outro meio. Como tal, não só influenciam a indústria da pesca, mas também são frequentemente utilizados para analisar as mudanças nas zonas costeiras exploradas e a influência destas interferências no ambiente e clima locais. Como consequência, existe uma forte necessidade de desenvolver sistemas altamente eficientes, que permitam observar comunidades planctônicas em grandes escalas de tempo e volume. Isso nos fornece uma melhor compreensão do papel do plâncton no clima global, bem como ajuda a manter o equilíbrio do frágil meio ambiente. Os sensores utilizados normalmente fornecem grandes quantidades de dados que devem ser processados de forma eficiente sem a necessidade do trabalho manual intensivo de especialistas. Um novo sistema de monitoramento de plâncton em grandes volumes é apresentado. Foi desenvolvido e otimizado para o monitoramento contínuo de plâncton; no entanto, pode ser aplicado como uma ferramenta versátil para a análise de fluídos em movimento ou em qualquer aplicação que visa detectar e identificar movimento em fluxo unidirecional. O sistema proposto é composto de três estágios: aquisição de dados, detecção de alvos e suas identificações. O equipamento óptico é utilizado para gravar imagens de pequenas particulas imersas no fluxo de água. A detecção de alvos é realizada pelo método baseado no Ritmo Visual, que acelera significativamente o tempo de processamento e permite um maior fluxo de volume. O método proposto detecta, conta e mede organismos presentes na passagem do fluxo de água em frente ao sensor da câmera. Além disso, o software desenvolvido permite salvar imagens segmentadas de plâncton, que não só reduz consideravelmente o espaço de armazenamento necessário, mas também constitui a entrada para a sua identificação automática. Para garantir o desempenho máximo de até 720 MB/s, o algoritmo foi implementado utilizando CUDA para GPGPU. O método foi testado em um grande conjunto de dados e comparado com a abordagem alternativa de quadro-a-quadro. As imagens obtidas foram utilizadas para construir um classificador que é aplicado na identificação automática de organismos em experimentos de análise de plâncton. Por este motivo desenvolveu-se um software para extração de características. Diversos subconjuntos das 55 características foram testados através de modelos de aprendizagem disponíveis. A melhor exatidão de aproximadamente 92% foi obtida através da máquina de vetores de suporte. Este resultado é comparável à identificação manual média realizada por especialistas. Este trabalho foi desenvolvido sob a co-orientacao do Professor Rubens Lopes (IO-USP).

A ciclagem de matéria orgânica (MO) no ambiente marinho é um processo-chave para o ciclo global de carbono. Os sedimentos costeiros são de suma importância para a ciclagem de carbono pois atuam como receptores de grandes quantidades de MO alóctone (i.e. terrestre) e autóctone (i.e. marinho). A miríade dos componentes orgânicos e suas diferentes características dificultam o entendimento das fontes de MO em ambientes costeiros. Este trabalho visou entender a origem e a composição da MO (através de biomarcadores lipídicos) e a dinâmica da comunidade microbiana (método ATP) em sedimentos superficiais de diferentes ecossistemas marinhos da costa sudeste do Brasil: (i) margem continental de Cabo Frio; (ii) sistema lagunar de Saquarema; (iii) áreas costeiras e a plataforma continental de Ubatuba; (iv) e a plataforma adjacente ao estuário de Santos. Os resultados apontaram uma origem predominantemente autóctone para a MO nestes sistemas, com contribuição terrestre reduzida e limitada à áreas próximas à costa. Processos oceanográficos e forçantes ambientais são cruciais para a composição da MO sedimentar e são discutidas para cada um dos ecossistemas estudados. / The cycling of the organic matter (OM) in the marine environment is a key process in the global carbon cycle. Coastal sediments are important to the global carbon cycle, since they receive large inputs from both marine and terrestrial OM. The myriad of organic compounds and their spectrum of reactivity complicate the understanding of OM sources in coastal environments. In this work, we aimed to access the origin and composition of the OM (through lipid biomarkers) and the microbial dynamics (ATP method) in surface sediments of diverse marine ecosystems from the SE Brazilian coast: (i) the continental margin off Cabo Frio; (ii) the lagoonal system of Saquarema; (iii) coastal and shelf areas from Ubatuba; and (iv) the continental shelf adjacent to Santos estuary. The results showed a dominance of autochthonous OM, with a minor fraction of the OM derived from terrestrial sources and restricted to areas close to the coast. Oceanographic processes and environmental forces are crucial to the composition of sedimentary OM and are discussed for each of those ecosystems.

Made available in DSpace on 2011-05-04T12:36:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010 / Neste trabalho foi realizada a caracterização genética de populações do boto-cinza (Sotalia guianensis), espécie apontada como potencial sentinela por ser um dos mamíferos aquáticos mais comuns na zona costeira do estado do Rio de Janeiro, umaárea de intensa atividade antrópica. Foram analisadas 29 amostras do Rio de Janeiro, 9 do Pará e 41 do Amapá. Para as análises moleculares e populacionais foram sequenciados o gene mitocondrial citocromo b (citb) e parte da região controladora do DNA mitocondrial. A análise do citb revelou a existência de 10 haplótipos sendo apenas um deles compartilhado pelas três populações. No entanto, a análise do D-Loop revelou 20 haplótipos sendo que nenhum destes foi compartilhado pelas três populações. A diversidade nucleotídica do citb encontrada nas populações do norte foi aproximadamente três vezes maior que a encontrada para o Rio de Janeiro, e adiversidade haplotípica foi apenas um pouco maior nas populações do norte em relação a encontrada para o Rio de Janeiro. Já para o D-Loop esta diferença foi ainda maior, sendo a diversidade nucleotídica do Rio de Janeiro aproximadamente nove vezes menorque das populações do norte, e a diversidade haplotípica três vezes menor. Os valores de FST par a par foram significativos para os dois marcadores moleculares indicando aexistência de estruturação entre as populações do norte e do Rio de Janeiro. O teste de Mantel não foi significativo para os dois marcadores embora o modelo de isolamento por distância seja condizente com o reduzido deslocamento realizado pelo boto-cinza de aproximadamente 30 Km. Os resultados das análises demográficas e a topologia encontrada na rede de median-joining sugerem que a população do Rio de Janeiro sofreu um processo de expansão demográfica recente e consequentemente, uma redução ancestral da variabilidade genética do boto-cinza através de efeito fundador. Através dos resultados deste estudo concluímos que a precária condição de saúde do boto-cinza que vem sendo relatada principalmente para o sul e sudeste do Brasil, pode estar sendo agravada pela baixa variabilidade genética encontrada nesta população como consequência da redução da capacidade adaptativa da espécie. / The aim of this study was to genetically characterize populations of the guiana dolphin (Sotalia guianensis), a species considered as a good candidate to use as a marine sentinel in the coastal of Rio de Janeiro, an area of intense human activity. We analyzed 29 samples from Rio de Janeiro, 9 samples from Pará and 41 from Amapá. For the molecular analysis were sequenced the mitochondrial cytochrome b gene (citb) and part of the control region of mitochondrial DNA (D-Loop). The analysis of citb revealed 10 haplotypes and only one shared by the three populations. However, analysis of the Dloop revealed 20 haplotypes and none of them were shared by the three populations. The citb nucleotide diversity found in northern populations was approximately three times higher than that found in Rio de Janeiro, and the haplotype diversity was only slightly higher in northern populations in relation to observed for Rio de Janeiro. DLoop analysis showed that this difference was even greater, the nucleotide diversity of Rio de Janeiro was about nine times lower than that of northern populations, and haplotype diversity was three times smaller. The pairwise FST was significant for the two molecular markers indicating the existence of population structure among Rio de Janeiro and the northern populations. In the AMOVA, ФST showed that the greatest genetic variability of citb was found within populations, but the D-Loop analysis, ФST and ФCT indicated that genetic variability occurs in the same proportion between groups and within populations. The Mantel test was not significant for both markers although the model of isolation by distance is consistent with the limited movement performed by the guiana dolphin, that was about 30 Km. Results of demographic analysis and the topology found in the median-joining network suggests that Rio de Janeiro population experienced a recent demographic expansion process and therefore a reduction of the ancestral genetic variability of guiana dolphin through founder effects. We concluded that the precarious condition of health of the guiana dolphin may be being exacerbated by low genetic variability found in this population as a consequence of reduced adaptive capacity of the species.

Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3024.pdf: 4531108 bytes, checksum: 1e95a8ef5ff0d05c05375d174d890b9e (MD5) Previous issue date: 2010-04-22 / Universidade Federal de Minas Gerais / Fungi are known as one of the most promising sources of unprecedent bioactive compounds, however, marine derived fungi are still very poorly studied. These microorganisms present high percentages of active metabolites and they are commonly isolated from marine invertebrates. At this study, the associated microbiota of the marine sponge Dragmacidon reticulatum was investigated in order to know the microbial diversity and explore the biotechnological potential of those strains for the production of bioactive secondary metabolites. Fragments from D. reticulatum were incubated on Petri dishes with different growth media. Forty five strains were isolated, although only 40 presented satisfactory growth for the preservation and production of extracts. From these, 32 strains were analysed for their genetic polymorphism through the ARDRA method that showed 24 different ribotypes. Extracts produced from the growing media of the 40 strains were evaluated for their cytotoxic and/or antimicrobial activity. From those, 22 presented biological activities in at least one of the bioassays, and had their chemical profiles evaluated in HPLC-UV-MS. Considering only the different ribotypes, 20 strains were selected by the biological activity of their extracts and were submitted to molecular identification. These isolates were attributed to the Aspergillus, Penicillium, Cladosporium, Myrmecridium, Microphaeropsis, Sporidesmium and Westerdykella genera. One strain was identified as actinobacteria from the Streptomyces sp. genus, and had its extract investigated, because the marine derived actinobacteria are also potential sources of bioactive compounds. The isolation of the unprecedented compounds _,_-dehydrocurvularin, the I-6, O-2 and JKL-4, produced by the fungus Penicillium decaturense, demonstrated the effectiveness of the screening procedures used in strain selection as producers of metabolites of biotechnical interest, and the need of more studies with this strain and the other strains selected in this study (Streptomyces sp., Westerdykella sp. and Sporidesmium sp.). The results confirmed the biotechnological potential presented by marine derived fungi. / Os fungos são conhecidos como uma das fontes mais promissoras de compostos bioativos inéditos, no entanto, fungos derivados do ambiente marinho ainda são pouco estudados. Estes microrganismos apresentam altas porcentagens de metabólitos ativos e são comumente isolados de invertebrados marinhos. No presente estudo, a esponja marinha Dragmacidon reticulatum foi selecionada para ter sua microbiota associada investigada, de maneira a conhecer a diversidade de microrganismos associados a esta esponja e explorar o potencial biotecnológico destas linhagens para a produção de metabólitos secundários bioativos. Fragmentos da esponja D. reticulatum foram incubados em placas de Petri contendo diferentes meios de crescimento. Foram isoladas 45 linhagens, das quais 40 apresentaram crescimento satisfatório para preservação e produção de extratos. Destas, 32 foram avaliadas quanto ao seu polimorfismo genético por meio do método ARDRA. Os resultados da avaliação da diversidade genética permitiram identificar 24 ribotipos distintos das linhagens microbianas isoladas. Extratos produzidos a partir do cultivo das 40 linhagens isoladas foram avaliados quanto à sua atividade citotóxica e/ou antimicrobiana. Destes, 22 apresentaram atividade biológica em pelo menos um dos bioensaios, e tiveram seu perfil químico avaliados em CLAE-UV-EM. Considerando apenas os ribotipos distintos, 20 linhagens foram selecionadas pela atividade biológica de seus extratos e foram submetidas à identificação molecular. Estes isolados foram atribuídos aos gêneros Aspergillus, Penicillium, Cladosporium, Myrmecridium, Microphaeropsis, Sporidesmium e Westerdykella. Uma das linhagens foi identificada como uma actinobactéria do gênero Streptomyces sp., e teve seu extrato investigado, pois actinobactérias derivadas do ambiente marinho também são fontes potenciais de compostos bioativos. O isolamento da _,_- dehidrocurvularina e dos compostos I-6, O-2 e JKL-4 inéditos na literatura, a partir do fungo Penicillium decaturense, evidenciou a efetividade da seleção das linhagens como produtoras de metabólitos de interesse biotecnológico e a necessidade de continuidade dos estudos deste isolado e das outras linhagens selecionadas neste estudo (Streptomyces sp., Westerdykella sp. e Sporidesmium sp.). Os resultados confirmam o potencial biotecnológico apresentado por fungos derivados do ambiente marinho.

A ciclagem de matéria orgânica (MO) no ambiente marinho é um processo-chave para o ciclo global de carbono. Os sedimentos costeiros são de suma importância para a ciclagem de carbono pois atuam como receptores de grandes quantidades de MO alóctone (i.e. terrestre) e autóctone (i.e. marinho). A miríade dos componentes orgânicos e suas diferentes características dificultam o entendimento das fontes de MO em ambientes costeiros. Este trabalho visou entender a origem e a composição da MO (através de biomarcadores lipídicos) e a dinâmica da comunidade microbiana (método ATP) em sedimentos superficiais de diferentes ecossistemas marinhos da costa sudeste do Brasil: (i) margem continental de Cabo Frio; (ii) sistema lagunar de Saquarema; (iii) áreas costeiras e a plataforma continental de Ubatuba; (iv) e a plataforma adjacente ao estuário de Santos. Os resultados apontaram uma origem predominantemente autóctone para a MO nestes sistemas, com contribuição terrestre reduzida e limitada à áreas próximas à costa. Processos oceanográficos e forçantes ambientais são cruciais para a composição da MO sedimentar e são discutidas para cada um dos ecossistemas estudados. / The cycling of the organic matter (OM) in the marine environment is a key process in the global carbon cycle. Coastal sediments are important to the global carbon cycle, since they receive large inputs from both marine and terrestrial OM. The myriad of organic compounds and their spectrum of reactivity complicate the understanding of OM sources in coastal environments. In this work, we aimed to access the origin and composition of the OM (through lipid biomarkers) and the microbial dynamics (ATP method) in surface sediments of diverse marine ecosystems from the SE Brazilian coast: (i) the continental margin off Cabo Frio; (ii) the lagoonal system of Saquarema; (iii) coastal and shelf areas from Ubatuba; and (iv) the continental shelf adjacent to Santos estuary. The results showed a dominance of autochthonous OM, with a minor fraction of the OM derived from terrestrial sources and restricted to areas close to the coast. Oceanographic processes and environmental forces are crucial to the composition of sedimentary OM and are discussed for each of those ecosystems.